冠层尺度的生态系统光合-蒸腾耦合模型研究  

作　　者：任传友[1] 于贵瑞[1] 王秋凤[1] 关德新[2] 

机构地区：[1]中国科学院地理科学与资源研究所 [2]中国科学院应用生态研究所,沈阳110016

出　　处：《中国科学（D辑）》2004年第A02期141-151,共11页Science in China(Series D）

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:30225012);中国科学院知识创新工程重大项目(编号:KZCX1-SW-01-01A);国家重点基础研究发展规划项目(编号:2002CB412501)

摘　　要：对叶片尺度上的气孔导度-光合-蒸腾耦合模型(SMPT-SB)在冠层尺度上进行了扩展,探讨了模型的参数化方法,建立了冠层尺度上的生态系统光合-蒸腾耦合模型.并用中国通量观测网络(ChinaFLUX)长白山站的涡度相关观测数据对模型进行了验证.结果表明,冠层气孔内部导度gic可以通过单叶气孔内部导度与光合有效辐射的关系,通过模拟冠层内的光分布再对冠层进行积分实现由单叶向冠层的尺度转换.在无水分胁迫情况下,该模型在冠层尺度上对光合速率具有很高的模拟能力,模拟值与观测值的直线回归方程斜率为0.7977,R2=0.8892(n=752),平均绝对误差为3.78μmolCO2·m?2·s?1;蒸腾速率的模拟值和观测值直线回归方程的斜率为0.7314,R2=0.4355(n=752),平均绝对误差为1.60mmolH2O·m?2·s?1.同时分析结果表明,降水过程是影响蒸腾速率模拟效果的最直接原因.本模型将冠层作为一个整体,而忽略了冠层内部复杂的反馈机制,探讨了整个冠层光合和蒸腾与外部环境条件之间的关系,与传统的基于植物生理生态学过程模型,相比本模型简单且易于求解,便于应用.可以将其作为构建土壤-植被-大气连续体水碳耦合模型的基础模型.

关 键 词：冠层 光合速率 蒸腾速率 尺度 直线回归方程 水分胁迫 光合有效辐射 耦合模型 观测网 降水过程 

分 类 号：S718[农业科学—林学]